形位公差项目的合理选用

形位公差项目的选取原则
形位公差项目的选取原则包括以下几点：
1.在满足功能要求的前提下，应选用测量简便的项目。

例如，同轴度公差常常用径向圆跳动公差或径向圆跳动公差代替。

但需要注意，径向圆跳动是同轴度误差与圆柱面形状误差的综合，故代替时，给出的跳动公差值应略大于同轴度公差值，否则就会要求过严。

2.公差原则的选择。

独立原则用于尺寸精度与形位精度精度要求相差较大，需分别满足要求，或两者无联系，保证运动精度、密封性，未注公差等场合。

包容要求主要用于需要严格保证配合性质的场合。

最大实体要求用于中心要素，一般用于配件要求为可装配性（无配合性质要求）的场合。

最小实体要求主要用于需要保证零件强度和最小壁厚等场合。

可逆要求与最大（最小）实体要求联用，能充分利用公差带，扩大了被测要素实际尺寸的范围，提高了效益。

在不影响使用性能的前提下可以选用。

3.基准要素的选择。

基准部位应选用零件在机器中定位的结合面作为基准部位，例如箱体的底平面和侧面、盘类零件的轴线、回转零件的支承轴颈或支承孔等。

基准要素应具有足够的大小和刚度,以保证定位稳定可靠。

选用加工比较精确的表面作为基准部位。

尽量使装配、加工和检测基准统一，这样可以消除因基准不统一而产生的误差，也可以简化夹具、量具的设计与制造，测量方便。

4.形位公差值的选择。

总的原则是在满足零件功能的前提下，选取最经济的公差值。

根据零件的功能要求，考虑加工的经济性和零件
的结构、刚性等因素，按表确定要素的公差值。

机械设计中形位公差的重要性及选择形位公差和尺寸公差、表面粗糙度一样都是评定产品质量的重要技术指标。

形位公差对机器、仪表等各种产品的性能―工作精度、连接强度、密封性、运动平稳性、耐磨性、噪声等都有一定影响。

对于在高速、高温、重载条件下工作的精密机器与仪器提出合理的形位公差要求就更为重要。

形位公差在机械设计中起着举足轻重的作用，作为一名优秀的机械设计师必须能够灵活运用形位公差在自己的设计中，以此来提高产品的性价比，满足企业现代化生产的要求。

1、形位公差标准简介我国最新的国家标准是GB/T1182-2008《产品几何技术规范（GPS）几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注》，等同采用ISO1101：2004《产品几何技术规范（GPS）几何公差形状、方向、位臂和跳动公差标注》（英文版）。

该标准对形位公差的标注及应用进行了规范性的要求。

检测标准是GB/T1958-2004《产品几何技术规范（GPS）形状和位置公差检测规定》。

形状、方向、位置和跳动公差一般统称为形位公差。

2、形位公差形成原因及原理从设计图样到零件的形成，必须经过加工的过程、无论设备的精度和操作工人的技术水平多么高，要使加工的零件达到理想的形状和完全准确的位置，仍然是不可能的，零件的实际形状和位置与理想形状和位置总是存在一定的偏离量，该偏离量就是该零件的形状和位置误差，即形位公差。

形位公差包括要素、公差带和基准（形状公差没有基准，位置公差一般都有基准）三部分。

要素由点、线、面组成，形位公差就是对这些要素在形状和其相互间方向或位置的精度要求。

限制实际要素的变动范围是公差带，公差带之间的间距便是公差值，设计时确定公差值后，其零件的被测实际要素则必须在规定的公差带里。

凡是要确定两个（或多个）要素的方向、位置关系时，都要涉及到基准，当基准确定后，被测要素的要求也就确定下来了。

3、形位公差的选择原则选择形位公差应充分保证零件的品质要求，尽可能方便生产，同时获得最佳经济效益。

形位公差的选择零件的形位误差对机器、仪器的正常使用有很大的影响，同时也会直接影响到产品质量、生产效率与制造成本。

因此正确合理地选择形位公差，对保证机器的功能要求、提高经济效益十分重要。

形位精度设计的主要内容包括：合理选用公差原则和相关要求；根据零件的结构特征、功能关系、检测条件以及有关标准件的要求，选择形位公差项目；根据零件的功能和精度要求、制造成本等，确定形位公差值；按标准规定进行图样标注。

选择形位公差项目可根据以下几个方面。

1. 零件的几何特征零件加工误差出现的形式与零件的几何特征有密切联系。

如圆柱形零件会出现圆柱度误差，平面零件会出现平面度误差，凸轮类零件会出现轮廓度误差，阶梯轴、孔会出现同轴度误差，键槽会出现对称度误差等。

2. 零件的功能要求形位误差对零件的功能有不同的影响，一般只对零件功能有显著影响的误差项目才规定合理的形位公差。

设计时应尽量减少形位公差项目标注，对于那些对零件使用性能影响不大，并能够由尺寸公差控制的形位误差项目，或使用经济的加工工艺和加工设备能够满足要求时，不必在图样上标注形位公差，即按未注形位公差处理。

选择公差项目应考虑以下几个主要方面：(1）保证零件的工作精度。

例如：机床导轨的直线度误差会影响导轨的导向精度，使刀架在滑板的带动下作不规则的直线运动，应该对机床导轨规定直线度公差；滚动轴承内、外圈及滚动体的形状误差，会影响轴承的回转精度，应对其给出圆度或圆柱度公差；在齿轮箱体中，安装齿轮副的两孔轴线如果不平行，会影响齿轮副的接触精度和齿侧间隙的均匀性，降低承载能力，应对其规定轴线的平行度公差；机床工作台面和夹具定位面都是定位基准面，应规定平面度公差等。

(2）保证联结强度和密封性。

例如：气缸盖与缸体之间要求有较好的联结强度和很好的密封性，应对这两个相互贴合的平面给出平面度公差；在孔、轴过盈配合中，圆柱面的形状误差会影响整个结合面上的过盈量，降低联结强度，应规定圆度或圆柱度公差等。

机械零件设计中形位公差的合理选择形位公差是评定机械零件的一项重要的技术经济指标。

在机械零件的设计过程中正确地选择形位公差项目以及合理地确定形位公差数值，对提高产品的质量和降低制造成本，具有十分重要的意义。

标签：机械零件；设计；形位公差；合理选择1.引言零件在加工过程中不仅有尺寸误差，同时由于机床精度、加工方法等多种原因，使得零件的加工表面、轴线对称中心平面等的实际形状和位置相对于设计所要求的理想形状和位置，也不可避免地存在着误差，我们称它为形状和位置误差（简称形位误差）。

形位误差对机械产品的制造、机械零部件的使用和工作性能的影响不容忽视。

为保证机械产品的质量和零件的互换性，在对零件的尺寸误差加以控制的同时，必须对形位误差也加以控制，规定合理的形位公差，才能真正的保证产品质量。

2.形位公差项目的选择2.1根据零件的几何特征来考虑。

零件的几何特征不同，会产生不同的形位误差。

例如：回转类（轴类、套类）零件中的阶梯轴，它的轮廓要素是圆柱面、端面、中心要素是轴线。

圆柱面选择圆柱度是理想项目，因为它能综合控制径向的圆度误差、轴向的直线度误差和素线的平行度误差。

也可选用圆度和素线的平行度。

从项目特征看，同轴度主要用于轴线，是为了限制轴线的偏离。

跳动能综合限制要素的形状和跳动公差。

其他诸如平面零件，选用平面度项目，槽类零件选用对称度项目，均基于零件存在不同的几何特征的原因。

2.2根据零件的功能要求来考虑。

机器对零件不同功能的要求，决定零件需选用不同的形位公差项目。

若阶梯轴两轴承位置明确要求限制轴线问的偏差，应采用同轴度。

但如果阶梯轴对形位精度有要求，而无需区分轴线的位置误差与圆柱面的形状误差，则可选择跳动项目。

其他诸如箱体类零件，轴承孔轴线之间平行度的要求都是基于保证运动件之间的正常啮合，提高承载能力的性能要求而确定的，给定结合面的平面度要求是为保证平面的良好密封性。

2.3从方便检测来考虑。

在满足功能要求的前提下，为了方便检测，应该选用测量简便的项目代替难于测量的项目，有时可将所需的公差项目用控制效果相同或相近的公差项目来代替。

形位公差的关系及合理设计与选择[摘要] 形状位置公差的设计与选择是零件尺寸精度设计的重要组成部分，但由于形位公差项目多，且个项目之间的关系错中复杂，容易混淆和设计出错，本文就易混淆形状位置公差的设计与选择做一探讨研究。

[关键词] 形位公差设计与选择在机械设计中，合理地选择形位公差，是保证零件使用要求，提高产品经济效益的重要方面，但实际生产中往往见到一些图纸上形位公差选择不合理，直接影响产品的性能与制造成本，这类问题主要是设计者对形位公差的关系不够明确，对有些形位公差项目认识不清所造成。

本文就几种易混的形位公差关系及合理选择作如下论述，仅供参考。

由于位置公差是关联实际要素的方向或位置对基准所允许的变动全量，而形状公差是单一实际要素的形状所允许的变动全量，位置公差的公差带包容整个被测要素。

因此，在很多情况下，位置公差是能够控制形状误差的。

如在形位公差中，同轴度可以控制轴线的形状误差;对称度和位置度可以控制平面度误差;径向跳动可以控制圆度误差;径向全跳动可以控制圆度、直线度、圆柱度误差，所以在确定形位公差时，一旦位置公差给定，能控制相应的形状误差，且能满足使用要求时，就不必再提形状公差的要求。

一、圆柱度与圆度、直线度圆度公差控制回转体垂直于轴线正截面内的形状误差;素线直线度公差控制圆柱体轴线方向截面内的形状误差;圆柱度公差控制任一正截面和轴线方向截面的形状误差。

因此，圆柱度公差完全能控制圆度和素线直线度公差。

当回转体给定了圆柱度公差后，一般就不必再给出圆度或素线直线度公差要求。

当然，从检测的角度来考虑，圆柱度的检测比圆度与直线度困难。

所以，对于一般精度的圆柱体零件，还是用圆度与直线度来控制为好。

二、圆柱体素线直线度与轴线直线度圆柱体素线直线度公差控制圆柱面上素线的形状误差;轴线直线度公差控制圆柱体轴线的形状误差，尽管两者控制的被测要素不同，但它们之间是有联系的，即当圆柱体轴线存在直线度误差时，一定存在素线直线度误差，且素线直线度误差大于轴线直线度误差。